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1、 目 录摘 要 引 言 第1章 设计任务1 第2章 方案设计及选择2 2.1 立式连续制袋三边封口包装机5 第3章 机械部分设计8 3.1 成型器的选择和设计计算8 3.1.1 翻领成型器8 3.1.2 象鼻成型器的设计9 3.2 传动系统方案设计11 3.3 动力及运动参数计算12 3.3.1 主电机的确定12 3.3.2 主轴转速计算12 3.3.3 主轴功率计算13 3.3.4 主轴最小直径估算13 3.4 热封设计14 3.4.1 纵封滚轮的设计及计算14 3.4.2 横封装置设计16 3.5 封合调整18 3.6 引导装置22 第4章 UG部分设计23 4.1 建模23 4.1.1
2、轴的建模23 4.1.2 齿轮的建模：24 4.2 装配29 4.2.1 基本概念29 4.2.2 装配的方式30 4.2.3 装配模块的启动30 参考资料36毕业设计总结37致 谢38 课 程 设 计摘 要本论文是关于小颗粒食品的包装设备简称颗粒包装机的设计。颗粒包装机是将小颗粒的食品装入袋内，再封装。主要适用于小食品、医药产品的包装。它具有操作简单、生产量大、适用范围广等特点。颗粒包装机主要由几部分构成：引导成型部分、喂料部分、纵封牵引部分横封切割部分。塑料薄膜安装在退卷装置上，经过导辊的引导输送塑料薄膜在成型器的作用下形成袋状，这时纵封将袋封上纵向口，喂料装置下料，横封辊在将其封住横向开
3、口，并且切断。至此一个包装袋形成。本文从基本理论、基本工作原理、基本分析方法上对设计作了阐述。在本次设计中采用了象鼻成型器，转盘式定量供料器，滚轮纵封装置，整体加工式横封辊结构。滚轮纵封装置将以往的纵封和牵引合为一体，这样既节省了空间，又使整体更具有美观性。整体加工式横封辊结构将横封和切断装置合成一体，减少了封装时间。最后一个重要的部分是UG的建模、装配。Unigraphics(简称UG)是当前世界上最先进和紧密集成的、面向制造行业的CAID/CAD/CAE/CAM高端软件。作为一个集成的全面产品工程解决方案，UG软件家族使得用户能够数字化地创建和获取三维产品定义。UG软件被当今许多世界领先的
4、制造商用来从事概念设计、工业设计、详细的机械设计以及更成仿真和数字化的制造等各个领域。本文详细介绍了轴的建模、齿轮的建模，以及其装配和动态仿真。关键字：颗粒包装机；纵封；横封；UG装配 引言当今世界科学技术发展日新月异，产品的科技含量越来越高，高新技术产品已进入家庭。世界进入知识经济的时代，只有科学技术才能兴国。由于一些发达国家在计算机技术、微电子技术、人工智能技术、材料科学技术、空间科学技术、制造工业技术、等领域处于领先地位，引进发达国家的先进技术为我所用，是发展本国经济的最佳途径。我国是一个发展中国家，科学技术相对落后，投入大量资金去研究发达国家已推向市场的产品或技术是完全没有必要的。这不
5、仅浪费资金，也拖延发展经济的时间。而且涉及到发展经济的科学技术领域非常广泛，我国也缺少巨额资金去进行大面积的科学研究。因此，引进发达国家先进的科学技术或先进的产品，然后进行反求设计，仿照或创新设计更新的产品，是发展中国家发展国民经济的必由之路。因此，学习反求设计和进行此次反求设计的课程设计对于我们机械专业的学生尤为重要，我们只有抓住此次机会好好训练，才能在以后的工作中有所贡献。I 第1章 任务分析完成包装工序的机械通称为包装机械。包装机械以中小型单机为主，具有体积小、精密度高、易安装、操作方便、自动化程度高等优点。包装机械的范畴广泛，种类繁多。包装是产品进入流通领域的必要条件，而实现包装的主要
6、手段是使用包装机械。随着时代的发展和技术的进步，包装机械在流通领域中正起着越来越大的作用。而颗粒包装机的设计意义在于使小颗粒物品易于携带方便，且外形美观。我们设计的是一个自动制袋装填包装机,通常自动制袋装填包装机所采用的包装材料是卷筒式包装材料,在机器上实现自动制袋、装填 封口 切断等全部包装工序.其包装材料可以为塑料单膜 复合薄膜等.对于不同的机型,可以采用单卷薄膜制袋或两卷薄膜制袋的形式,但主要以前者居多。41 课 程 设 计 第2章 颗粒自动包装机可行性论证 2.1、 研究开发的目的意义随着人们生活水平的提高，对颗粒状物料的包装要求逐渐提高。长久以来对于颗粒状物料的包装一直存在生产率低、
7、充填精度不高、污染环境等问题。设计出能够实现自动计量、成型、充填、封口的颗粒包装机，对于解决此类问题并满足市场需求具有重要意义。 2.2、目前国内外该产品的发展状况 近十余年来，国际包装界十分重视提高包装机械及整个包装系统的通用能力和多功能集成能力，为市场开拓日新月异的多样化商品提供及时灵活应变的生产手段。同时基于合理简化包装和优势包装工艺方法的实际需要，不断探索，明显地加快了自身技术革新的步伐。尤其是与现代自动机床同步发展相呼应，逐步明确。要想建立多样化、通用化、多功能集成化的包装机械新体系，首先必须着重解决组合化和机电一体化的大问题，无疑这是今后的重要发展方向。中国真空包装机形成行业仅20
8、年，基础相对薄弱，技术及科研力量不足，其发展相对滞后，在某种程度上拖了食品和包装工业的后腿。预测到2010年，国内行业总产值可达到1300亿元(现价)，而市场需求可能达到2000亿元。如何能够尽快的赶上并且抓住这个巨大的市场是我们迫切需要解决的问题。我国真空包装机起步于上个世纪70年代末，年产值只有七八千万元，产品品种仅有100多种。近5年来食品和真空包装机行业每年以11%12%的平均增长速度发展，高于同期国民经济增长速度，销售总额由1994年的150亿元增加到2000年的300亿元，产品品种由1994年的270种发展到2000年的3700种。 产品水平上了新台阶，开始出现规模化、成套化、自动
9、化的趋势，传动复杂、技术含量高的设备开始出现。可以说我国的机械生产已满足了国内的基本需求，并开始向东南亚及第三世界国家出口，如我国2000年的进出口总额为27.37亿美元，其中出口额为12.9亿美元，比1999年提高了22.2%。在出口的机械品种中以食品(乳品、糕点、肉类、水果)加工机、烤箱、封装、贴标签机、纸塑铝复合罐生产设备等机械出口较多，食品机械如制糖、酿酒、饮料、真空包装机等设备已开始成套出口。 中国包装机械起步较晚，起于上个世纪70年代，北京市商业机械研究所在研究了日本的包装机械后，完成制造了中国第一台包装机，经过20多年的发展，中国包装机械已成为机械工业中十大行业之一，为中国包装工
10、业快速发展提供了有力的保障，有些包装机械填补了国内空白，已能基本满足国内市场的需求，部分产品还有出口。但在目前，中国包装机械出口额还不足总产值的5%，进口额却与总产值大抵相当，与发达国家相去甚远。 在行业快速发展的同时也存在一系列的问题，现阶段中国包装机械行业水平还不够高。包装机械市场日趋垄断化，除了瓦楞纸箱包装机械和一些小型包装机有一定规模和优势外，其它包装机械几乎不成体系和规模，特别是市场上需求量大的一些成套包装生产线，如液体灌装生产线、饮料包装容器成套设备、无菌包装生产线等，在世界包装机械市场中均被几家大包装机械企业集团所垄断，面对国外品牌强劲冲击国内企业应该采取积极对策。 从现阶段情况
11、看，全球的包装机械需求以每年5.3%的速度增长。美国拥有最大的包装设备生产商，其次是日本，其他主要生产商还包括德国、意大利和中国。但未来包装设备生产增长最快的是在发展中的国家和地区。发达国家将从刺激国内需求中获利，并在发展中国家寻找当地合适的生产厂家，特别是在食品加工厂进行投资，提供包装机械设备。而中国自加入世贸组织以来取得了长足的进步，中国的包装机械水平提升非常快，与世界的先进水平差距逐渐缩小。随着中国的日益开放，中国的包装机械也将进一步打开国际市场。2.3、市场需求分析要想在规定的时间内，为自己创造出最大的利益，就要确保自己的食品包装生产线运行良好，在生产过程中不会出现错误，这样在尽量避免
12、错误出现和故障的影响，才会为企业获得最大的利益。自动化水平在制造工业中不断提高，应用范围正在拓展。包装机械行业中自动化操作正在改变着包装过程的动作方式和包装容器及材料的加工方法。实现自动控制的包装系统能够极大地提高生产效率和产品质量，显著消除包装工序及印刷贴标等造成的误差，有效减轻职工的劳动强度并降低能源和资源的消耗。 具有革命意义的自动化改变着包装机械行业的制造方法及其产品的传输方式。设计、安装的自动控制包装系统，无论从提高包装机械行业的产品质量和生产效率方面，还是从消除加工误差和减轻劳动强度方面，都表现出十分明显的作用。尤其是对食品、饮料、药品、电子等行业而言，都是至关重要的。自动装置和系
13、统工程方面的技术正在进一步深化，并得到更广泛的应用。 随着人们生活水平不断提高，对各种方便食品的需求也随之大增，这近一步拉动了我国食品包装业的快速发展。2.4、产品原理方案分析颗粒包装机主要工作流程：切封成型填充包装制袋成型包装计量颗粒物料根据现有的颗粒包装机来看，由于产品采用三封袋包装已定，其制袋成型，填充包装，切封成型基本与计量装置的方案有直接关联。因此，提升颗粒包装机包装效率的关键技术在于计量方案的选择，由现有的资料查知，计量方案主要有以下三种：2.4.1定容积式计量 主要有: a.定容积量杯式计量方案 ；b.移动式定容积量杯自动计量的方案；c.转鼓定容积式计量方案；d.螺旋输送式定容积
14、计量方案。上述a.b.c三种方案都是间歇式落料方案，也就是两次落料过程之间有一定的时间间隔这样有利于包装制袋的横封，并保证转鼓、量杯计量的物品与落人包装袋中的物料容积保持一致，以确保计量的相对准确性。上述几种落料计量方案结构简单，动作灵活，传动效率高。但定容积量杯和转鼓容积不可调整，只能适用于某单一品种的某一限定计量的包装且由于量杯、转鼓的制造误差，加上物料的密度变化，计量误差无法调整；螺旋输送式计量虽可调整，但调整误差，动作不够敏捷，面对品种繁多的商品自动化包装要求，上述计量方案实用意义不大都需要改进。2.4.2容积可调式量杯计量装置2.4.3容积可调式动态计量装置 此方案采用步进电机为驱动元件，直接驱动螺旋推进器计量所包装的物料。把整个落料过程电子秤动态检测得的计量误差反馈到计算机系统，相应做出反应, 实现了商品包装中自动计量
